Изотопно-геохимические (δ13С) и микроморфологические особенности органического вещества почв Мондинской котловины (Восточный Саян)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приводятся новые данные о почвах Мондинской котловины – наиболее засушливой и холодной котловины Тункинской ветви, отличающейся контрастностью природных условий и слабой изученностью почвенного покрова. С целью оценки влияния биоклиматических условий котловины на динамику почвенного органического вещества для пяти разрезов почв, формирующихся под наиболее характерными растительными сообществами на сходных почвообразующих породах, охарактеризовано строение органопрофиля, оценена организация органического вещества на микроморфологическом уровне, определены внутрипрофильные вариации Сорг и δ13C. Одними из основных компонентов почвенного покрова Мондинской котловины являются палевые и криоаридные почвы, а также почвы, сочетающие в своем строении признаки таежного и степного педогенеза и отражающие динамичность ландшафтных границ. Различия в микростроении горизонтов органопрофиля свидетельствуют о большей продуктивности фитоценозов и активности биоты, участвующей в процессах переработки поступающего с опадом органического вещества в палевых и криоаридных почвах под лиственничными лесами по сравнению со степными криоаридными почвами. Различия в организации и особенностях трансформации органического вещества, обнаруженные на микроуровне, хорошо соотносятся с характером внутрипрофильного распределения Сорг и δ13C. Степные почвы Мондинской котловины по сравнению с лесными характеризуются повышенными значениями углового коэффициента линейной регрессии между Сорг и δ13C по глубине, свидетельствующими о небольшой интенсивности оборота углерода, обусловленной малой продуктивностью фитоценозов, низкой биологической активностью криоаридных почв, замедленной трансформацией растительных остатков в условиях засушливого вегетационного периода и непродолжительного периода оптимального сочетания тепла и влаги. Срединные горизонты исследованных почв часто содержат существенное количество органического вещества в составе плазмы общей массы и новообразований (гумусово-глинистых и в меньшей степени – карбонатных кутан), что позволяет рассматривать их как часть органопрофиля.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Голубцов

Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tea_88@inbox.ru
Россия, ул. Улан-Баторская, 1, Иркутск

А. А. Черкашина

Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН

Email: tea_88@inbox.ru
Россия, ул. Улан-Баторская, 1, Иркутск

М. А. Бронникова

Институт географии РАН

Email: tea_88@inbox.ru
Россия, Старомонетный пер., 29, Москва

Список литературы

  1. Андреева Д.Б., Балсанова Л.Д., Лаврентьева И.Н., Гончиков Б.М.Н., Цыбикдоржиев Ц.Ц., Глазер Б., Цех В. Изменение изотопного состава углерода и азота в почвах Баргузинского хребта Восточного Прибайкалья // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2022. № 4. С. 76-83.
  2. Аржанников С.Г., Броше Р., Жоливе М., Аржанникова А.В. К вопросу о позднеплейстоценовом оледенении юга Восточного Саяна и выделении конечных морен MIS 2 на основе бериллиевого датирования (10Be) ледниковых комплексов // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 11. С. 1917–1933. https://doi.org/10.15372/GiG20151101
  3. Балсанова Л.Д., Гынинова А.Б., Цыбикдоржиев Ц.Ц., Гончиков Б.-М.Н., Шахматова Е.Ю. Генетические особенности почв бассейна озера Котокельское (Восточное Прибайкалье) // Почвоведение. 2014. № 7. C. 781–789.
  4. Балсанова Л.Д., Найданов Б.Б., Балсанов А.В. Морфогенетические особенности почв побережья полуострова Святой Нос (Восточное Прибайкалье) // Почвоведение. 2024. № 5. С. 693-706.
  5. Бронникова М.А., Герасимова М.И., Конопляникова Ю.В., Гуркова Е.А., Черноусенко Г.И., Голубцов В.А., Ефимов О.Е. Криоаридные почвы как генетический тип в классификации почв России // Почвоведение. 2022. № 3. С. 263–280. https://doi.org/10.31857/S0032180X22030030
  6. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М.: Агропромиздат, 1986. 416 с.
  7. Василенко О.В., Воропай Н.Н. Автоматический мониторинг температуры и влажности воздуха в горно-котловинных ландшафтах Прибайкалья // География и природные ресурсы. 2022. № 4. С. 59–69. https://doi.org/10.15372/GIPR20220407
  8. Волковинцер В.И. Степные криоаридные почвы. Новосибирск: Наука, 1978. 208 с.
  9. Воробьева Л.А. Теория и практика химического анализа почв. М.: ГЕОС, 2006. 400 с.
  10. Выркин В.Б. Современное экзогенное рельефообразование котловин байкальского типа. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 1998. 175 с.
  11. Выркин В.Б., Кузьмин В.А., Снытко В.А. Общность и различия некоторых черт природы Тункинской ветви котловин // География и природные ресурсы. 1991. № 4. С. 61–68.
  12. Гвоздецкий Н.А., Михайлов Н.И. Физическая география СССР. Азиатская часть. М.: Мысль, 1978. 512 с.
  13. Голубцов В.А., Вантеева Ю.В. Воропай Н.Н., Василенко О.В. Черкашина А.А, Зазовская Э.П. Состав стабильных изотопов (δ13С) как показатель динамики органического углерода в почвах западного побережья озера Байкал // Почвоведение. 2022. № 12. С. 1489–1504. https://doi.org/10.31857/S0032180X22600597
  14. Голубцов В.А., Черкашина А.А., Вантеева Ю.В., Воропай Н.Н., Турчинская С.М. Вариации состава стабильных изотопов углерода органического вещества почв в горно-котловинных условиях Прибайкалья // Сибирский экологический журнал. 2023. № 6. С. 854–871. https://doi.org/10.15372/SEJ20230611
  15. Голубцов В.А., Черкашина А.А., Вантеева Ю.В., Турчинская С.М. Оценка динамики органического углерода в почвах юга Восточной Сибири по данным анализа состава стабильных изотопов углерода // Почвоведение. 2024. № 8. С. 1087-1101.
  16. Гынинова А.Б., Балсанова Л.Д. О сходстве дерновых серых лесных почв Усть-Селенгинской впадины Восточного Прибайкалья с палево-бурыми почвами Якутии // Наука и образование. 2009. № 3. С. 77-82.
  17. Гынинова А.Б., Корсунов В.М. Почвенный покров селенгинского дельтового района Прибайкалья // Почвоведение. 2006. № 3. С. 273-281.
  18. Гынинова А.Б., Убугунов Л.Л., Куликов А.И., Гынинова Б.Д., Гончиков Б.М.Н., Бадмаев Н.Б., Сымпилова Д.П. Послепожарная эволюция лесных экосистем на песчаных террасах юго-восточного Прибайкалья // Сибирский экологический журнал. 2020. Т. 27. № 1. С. 13–25. https://doi.org/10.15372/SEJ20200102
  19. Десяткин Р.В., Лесовая С.Н., Оконешникова М.В., Зайцева Т.С. Палевые почвы центральной Якутии: генетические особенности, свойства, классификация // Почвоведение. 2011. № 12. С. 1425–1435.
  20. Знаменская Т.И., Солодянкина С.В., Вантеева Ю.В. Почвенный покров Приольхонья // Почвоведение. 2020. № 6. С. 653–662. https://doi.org/10.31857/S0032180X20060167
  21. Истомина Е.А., Овчинникова Е.В. Геоинформационное картографирование ландшафтов Мондинской котловины // Геодезия и картография. 2018. Т. 79. № 4. С. 23–30. https://doi.org/10.22389/0016-7126-2018-934-4-23-30
  22. Караваева Н.А., Таргульян В.О., Черкинский А.Е., Целищева Л.К., Грачева Р.Г., Марголина Н.Я., Ильичев Б.А. и др. Элементарные почвообразовательные процессы. Опыт концептуального анализа, характеристика, систематика. М: Наука, 1992. 184 с.
  23. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  24. Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 223 с.
  25. Копосов Г.Ф. Генезис почв гор Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1983. 255 с.
  26. Кузьмин В.А. Почвы котловин байкальского типа. Иркутск: Восточно-Сибирское кн. изд-во, 1976. 143 с.
  27. Макеев О.В. О почвах Тункинского аймака БМ АССР и их производственном использовании // Зап. Бурят-Монгольского НИИ культуры и экономики. Улан-Удэ: Бурят-Монг. кн. изд-во, 1949. С. 160–185.
  28. Макеев О.В., Корзун М.А. Почвенная карта Тункинского аймака Бурятской АССР и района долины р. Иркут в Иркутской области. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та; Бурят. компл. НИИ, 1962. 1 л.
  29. Мартынов В.П. Почвы горного Прибайкалья. Улан-Удэ: Бурятское кн. изд-во, 1965. 164 с.
  30. Нагорья Прибайкалья и Забайкалья. М.: Наука, 1974. 359 с.
  31. Олюнин В.Н. Неотектоника и оледенение Восточного Саяна. М.: Наука, 1965. 127 с.
  32. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России. М.: Наука, 2007. 324 с.
  33. Семенов В.М., Лебедева Т.Н., Соколов Д.А., Зинякова Н.Б., Лопес де Гереню В.О., Семенов М.В. Измерение почвенных пулов органического углерода, выделенных био-физико-химическими способами фракционирования // Почвоведение. 2023. № 9. С. 1155–1172. https://doi.org/10.31857/S0032180X23600427
  34. Соколов И.А., Турсина Т.В. Палево-серые почвы центральной Якутии – аналог серых лесных почв // Почвоведение. 1979. № 3. С. 15–7.
  35. Солодянкина С.В., Вантеева Ю.В., Черкашина А.А., Чепинога В.В. Классификация и картографирование топогеосистем методом построения факторально-динамических рядов фаций // География и природные ресурсы. 2018. № 3. С. 164–174. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2018-3(164-174)
  36. Тулина А.С., Семенов В.М. Оценка чувствительности минерализуемого пула почвенного органического вещества к изменению температуры и влажности // Почвоведение. 2015. № 8. С. 952–962. https://doi.org/10.7868/S0032180X15080109
  37. Убугунов Л.Л., Белозерцева И.А., Убугунова В.И., Сороковой А.А. Экологическое районирование почв бассейна озера Байкал // Сибирский экологический журнал. 2019. № 6. С. 640–653.
  38. Убугунов В.Л., Убугунова В.И., Цыремпилов Э.Г. Почвы и формы рельефа Баргузинской котловины. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2016. 212 с.
  39. Убугунова В.И., Цыбжитов Ц.Х., Большаков В.А. Бурые горно-лесные почвы Прибайкалья // Почвоведение. 1985. № 7. С. 15–21.
  40. Уфимцева К.А. Почвы межгорных котловин южной тайги Забайкалья. Иркутск-Чита: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1967. 100 с.
  41. Холбоева С.А., Намзалов Б.Б. Степи Тункинской котловины (Юго-Западное Прибайкалье). Удан-Удэ: Изд-во Бурят. ун-та, 2000. 114 с.
  42. Черкашина А.А., Голубцов В.А. Структура почвенного покрова Тункинской котловины // География и природные ресурсы. 2016. № 3. С. 130–140.
  43. Черкашина А.А., Голубцов В.А., Бережная Е.В. Применение методики оценки качества почв для горно-котловинных территорий Прибайкалья // Почвоведение. 2021. № 11. С. 1376–1391.
  44. Черноусенко Г.И. Засоленные почвы котловин юга Восточной Сибири. Москва: МАКС Пресс, 2022. 480 с.
  45. Чимитдоржиева Г.Д., Цыбикова Э.В. Своеобразие каштановых почв южных котловин Сибири // Аридные экосистемы. 2018. Т. 24. № 4. С. 29–35. https://doi.org/10.24411/1993-3916-2018-10032
  46. Чимитдоржиева Э.О., Чимитдоржиева Г.Д. Накопление и динамика С-биомассы в криоаридных почвах Забайкалья // Аридные экосистемы. 2014. Т. 20. № 2. С. 30-36.
  47. D’Amico M., Catoni M., Terribile F., Zanini E., Bonifacio E. Contrasting environmental memories in relict soils on different parent rocks in the south-western Italian Alps // Quater. Int. 2016. V. 418. P. 61–74. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.10.061
  48. Egli M., Sartori G., Mirabella A., Favilli F., Giaccai D., Delbos E. Effect of north and south exposure on organic matter in high Alpine soils // Geoderma. 2009. V. 149. P. 124-136. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2008.11.027
  49. Golubtsov V.A., Vanteeva Y.V., Cherkashina A.A. A regional-scale estimate of the soil organic carbon isotopic composition (δ13С) and its environmental drivers: case study of the Baikal region // Geography, Environment, Sustainability. 2024. № 2. P. 78–93. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2024-3091
  50. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources, 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports. № 106. Rome.
  51. Kramarczuk P., Musielok Ł., Stolarczyk M., Jelonkiewicz Ł., Nikorych V., Szymański W. Impact of vegetation type on the content and spectroscopic properties of soil organic matter in the subalpine zone of the Bieszczady Mountains (Eastern Carpathians) // Plant and Soil. 2024. https://doi.org/10.1007/s11104-024-07085-9
  52. Lorenz M., Thiele-Bruhn S. Tree species affect soil organic matter stocks and stoichiometry in interaction with soil microbiota // Geoderma. 2019. V. 353. P. 35–46. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.06.021
  53. Munsell Soil Color Charts. Revised Edition. Munsell Color, 2009.
  54. Soldatova E., Krasilnikov S., Kuzyakov Y. Soil organic matter turnover: global implications from δ13C and δ15N signatures // Sci. Total Environ. 2024. P. 169243. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169423.55
  55. Vasilenko O.V., Istomina E.A. Landscape-interpretation mapping of the air temperature field of the Mondy depression // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2018. V. 190. P. 012038.
  56. Wang C., Houlton B., Liu D., Hou J., Cheng W., Bai E. Stable isotopic constraints on global soil organic carbon turnover // Biogeosciences. 2018. V. 15. P. 987–995. https://doi.org/10.5194/bg-15-987-2018
  57. Wang D., He N., Wang Q., Leu Y., Wang Q., Xu Z., Zhu J. Effects of temperature and moisture on soil organic matter decomposition along elevation gradients on the Changbai mountains, Northeast China // Pedosphere. 2016. V. 26. P. 399–407. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(15)60052-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Положение исследуемой территории в пределах юго-западного фланга Байкальской рифтовой зоны (а) (котловины: I – Быстринская; II – Торская; III – Тункинская; IV – Туранская; V – Хойтогольская; VI – Мондинская). Положение исследуемых разрезов (b) (1 – Монды-1 (N5141ʹ10.42ʺ; E10055ʹ45.09ʺ); 2 – Монды-2 (N5139ʹ59.81ʺ; E10057ʹ01.70ʺ); 3 – И-3-22 (N5141ʹ46.80ʺ; E10052ʹ31.20ʺ); 4 – Монды-4 (N5139ʹ37.05ʺ; E10054ʹ38.97ʺ); 5 – Монды-5 (N5141ʹ09.40ʺ; E10055ʹ15.50ʺ)). Контакт таежных и степных ландшафтов в пределах Мондинской котловины (c). Условные обозначения: 1 – почвы под тайгой; 2 – почвы под степями; 3 – почвы под остепненными лиственничниками.

Скачать (8MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Строение исследуемых разрезов и гранулометрический состав мелкозема.

Скачать (3MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Микростроение органогенных и гумусовых горизонтов почв. (а) – палевая почва под березово-лиственничным лесом с крупнотравным напочвенным покровом, разрез И-3-22, горизонт О2, 1–6 см; (b) – палевая почва под березово-лиственничным лесом с крупнотравным напочвенным покровом, разрез И-3-22, горизонт AYel, 6–12 см; (c), (d) – криоаридная почва под степью, разрез Монды-1, горизонт АК, 1–16 см; (e), (f) – криоаридная почва под лиственничным лесом с разнотравно-злаковым напочвенным покровом, разрез Монды-2, горизонт АК, 5–11 см; (g) – криоаридная почва под степью, разрез Монды-1, горизонт BPL, 16–28 см; (h) – криоаридная почва под лиственничным лесом с разнотравно-злаковым напочвенным покровом, разрез Монды-2, горизонт BPL, 11–34 см.

Скачать (16MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость изменения содержания органического углерода с глубиной от значений δ13C в исследуемых почвах.

Скачать (978KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025